预装式在110 kV 变电站中的应用

蒋菊香

(云南恒安电力工程有限公司，昆明 650011)

0 前言

为了响应国家低碳节能的要求，节约土地资源、减少变电站征地面积，预装式变电站在电网中的运用越来越普遍;随着征地费用的不断提高，对变电站布置的紧凑化提出了较高的要求。预装式变电站的优点是:占地面积小、建筑面积大幅度减小、设备工厂模块化生产、现场基建工作量少、缩短施工周期。采用预装式变电站占地面积为同等规模常规变电站的占地面积的50%～60%;随着110 kV 及以下变电站建设数量的增多，简单、可靠、建站快速的预装式变电站今后将成为110 kV 及以下变电站建设的一种主流趋势。

1 工程设计实例

1.1 工程概况

某110 kV 变电站建设规模如下:

图1 110 kV 龙井变电气总平面布置图

1)电压等级:110 kV/10 kV

2)主变压器容量及台数:本期2×50 MVA，最终3×50 MVA。

3)各级电压出线:110 kV 本期2 回，终期3回，采用线路变压器组接线。10 kV:本期24 回，终期36 回出线。

1.2 模块化变电站的定义

模块化变电站是指对变电站整体进行模块化设计，各个设备工厂化生产，相关设备(配电装置、二次屏位等)在工厂安装在模块内，并在工厂内完成内部连线和调试。各模块运到现场后，外部与箱体内设备连接、整体进行联调即可的一种建站模式。

采用此种模式设计的变电站可以减小现场的施工及调试的工作量，缩短变电站的施工周期;变电站整体为全绝缘、全密封的设计方案，可提高运行的可靠性，由于变电站的面积减小，且各模块可分别布置，互不影响，容易选择变电站建设地点;节省变电站的占地面积;从而降低变电站的整体造价。

由于设计中考虑变电站建设的设备工厂化、现场施工简单化等要求，模块化变电站将发展成工厂预制、建站快速、高可靠性的变电站建设方式。模块化变电站特别适用于城区及郊区变电站的建设，对于沿海地区、污秽地区、高原地区、有临时建站要求的变电站及某些征地有困难、不易选择变电站建设地点的场合尤其适用，。

1.3 模块化变电站的优点

1)采用模块化设计:10 kV 屋内配电装置室、10 kV 保护小室及主控制室均为箱体工厂预制钢结构，整个箱体在工厂内完成组装，箱体分块运输到现场;主控制室、10 kV 配电室、10 kV保护小室、接地变及电容器组预装式箱体，照明、通风及接地由预装式厂家在工厂内统一完成配线;各模块运到现场后，外部与箱体内设备连接、整体进行联调即可。现场基建工作量减少，施工周期变短;

2)占地面积较小，块化变电站布置比较灵活，比户外常规布置方案更节省土地。站内建筑面积大幅度减小，综合造价和运行费用低。设备采用GIS 和10 kV 永磁固定柜，设备可靠性高，运行维护工作量和成本也降低了很多。

3)站内全绝缘、全屏蔽:变电站内不再构架高耸，不再高压线交错，站内没有过多的裸露带电部位，运行可靠性高，整体界面简约，对环境影响小。

4)施工水平对工程质量影响小:因现场施工不涉及到开关柜的安装及调试，仅为各箱体的基础制作，故现场的施工相对户外站简单易行，降低了因施工水平参差不齐对工程质量的影响。

2 存在的问题

1)预装式10 kV 开关柜出线柜本身比较小，零序CT 无法安装在开关柜内，需在电缆夹层内制作专用支架用于零序CT 的安装，零序CT 本身就比较重，还要和10 kV 电缆头一起固定在支架上，会比较不稳，因此，对于预装式变电站电缆夹层内的支架需要考虑采用大型号的槽钢。

2)预装式10 kV 配电室由于开关柜柜体尺寸本身比较少，相应占地面积小，配电装置底部电缆夹层内的电缆通道比较拥挤，对于10 kV 出线回路比较多的变电站，相应要求的电缆夹层的高度及电缆沟的通道要比较宽。

3)预装式10 kV 开关柜柜体本身比较小，柜内无电缆头的安装空间，10 kV 电缆分接头需在开关柜底部三相就必需分开，很难满足验收要求;需要厂家提前做好各相电缆的绝缘措施。

4)到目前为止，预装式10 kV 开关柜内电流互感器的限值系数无法达到5P40 的要求;110 kV龙井变限值系数为5P30，在此基础上，在满足短路电流要求的情况下，提高了开关柜的额定电流。

5)预装式变电站主要用于两个电压等级的110 kV 及以下的变电站，主要是因为整个模块是在工厂内完成集成和生产，运输的时候需要整体运输或者分成几个部分的箱体运输，且需满足箱体长度运输所要求的转弯半径，所以对运输道路要求较高。截至目前为止，预装式无法做到二层的配电装置的模块的生产。

6)预装式对于现场箱体拼接工艺要求较高，因箱体本身体积较大，且10 kV 配电装置室与10 kV 保护小室模块为整栋模块，箱体无法整栋运输，只能分成三部分运输后在现场拼接，拼接后的工艺如达不到要求，长期下来，现场箱体拼接地方会出现漏水问题。

3 结束语

预装式变电站主要用于农网、城郊、厂矿变电站、旅游区或者对环境要求较高的场所。从近年来电力设备技术的发展趋势看来，110 kV 及以下变电站建设正向工厂预制式模块化发展，自1998 年10 kV 集装箱式变电站投入市场以来，简单的现场组装式变电站形式越来越受到用户的青睐。现阶段配网化的趋势逐渐明显，110 kV 及以下变电站建设数量越来越多，简单、可靠、建站快速的模块化变电站建设方式势必会引起用户的关注并成为今后变电站建设的主流。

［1］黄绍平，金国彬，李玲.成套开关设备实用技术.机械工业出版社，2008

［2］柳国良，张新育，胡兆明.变电站模块化建设研究综述［J］.电网技术，2008

［3］《电力工程电气设计手册》(电气一次部分)，水利电力部西北电力设计院编.2005